光纖激光器推動(dòng)了現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的極速發(fā)展，其應(yīng)用范圍廣泛，當(dāng)前軍事領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、YL領(lǐng)域等多個(gè)行業(yè)都已經(jīng)應(yīng)用了光纖激光器相關(guān)研究成果，并且實(shí)現(xiàn)了行業(yè)的發(fā)展。光纖激光器的發(fā)展和應(yīng)用，對推動(dòng)社會(huì)多種產(chǎn)業(yè)都產(chǎn)生了巨大的作用。

光纖激光器的發(fā)展史

　　所謂光纖激光器就是用光纖作激光介質(zhì)的激光器。

　　1964年世界上diyi代玻璃激光器就是光纖激光器。由于光纖的纖芯很細(xì)，一般的泵浦源(例如氣體放電燈)很難聚焦到芯部。所以在以后的二十余年中光纖激光器沒有得到很好的發(fā)展。隨著半導(dǎo)體激光器泵浦技術(shù)的發(fā)展，以及光纖通信蓬勃發(fā)展的需要。

　　1987年英國南安普頓大學(xué)及美國貝爾實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)證明了摻鉺光纖放大器(EDFA)的可行性。它采用半導(dǎo)體激光光泵摻鉺單模光纖對光信號(hào)實(shí)現(xiàn)放大，這種EDFA已經(jīng)成為光纖通信中不可缺少的重要器件。由于要將半導(dǎo)體激光泵浦入單模光纖的纖芯(一般直徑小于10um)，要求半導(dǎo)體激光也必須為單模的，這使得單模EDFA難以實(shí)現(xiàn)高功率，報(bào)道的Zgao功率也就幾百毫瓦。

　　為了提高功率，1988年左右有人提出光泵由包層進(jìn)入。初期的設(shè)計(jì)是圓形的內(nèi)包層，但由于圓形內(nèi)包層wan美的對稱性，使得泵浦吸收效率不高，直到九十年代初矩形內(nèi)包層的出現(xiàn)，使激光轉(zhuǎn)換效率提高到50%，輸出功率達(dá)到5瓦。

　　1999年用四個(gè)45瓦的半導(dǎo)體激光器從兩端泵浦，獲得了110瓦的單模連續(xù)激光輸出。隨著高功率半導(dǎo)體激光器泵浦技術(shù)和雙包層光纖制作工藝的發(fā)展，光纖激光器的輸出功率逐步提高，采用單根光纖，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了1000瓦的激光輸出。

　　近期，隨著光纖通信系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，超快速光電子學(xué)、非線性光學(xué)、光傳感等各種領(lǐng)域應(yīng)用的研究已得到日益重視。其中，以光纖 作基質(zhì)的光纖激光器，在降低閾值、振蕩波長范圍、波長可調(diào)諧性能等方面，已明顯取得進(jìn)步，是光通信領(lǐng)域的新興技術(shù)，它可以用于現(xiàn)有的通信系統(tǒng)，使之支 持更高的傳輸速度，是未來高碼率密集波分復(fù)用系統(tǒng)和未來相干光通信的基礎(chǔ)。光纖激光器技術(shù)是研究的熱點(diǎn)技術(shù)之一。

　　光纖激光器由于其具有理想的光束質(zhì)量、超高的轉(zhuǎn)換效率、完全免維護(hù)、高穩(wěn)定性以及體積小等優(yōu)點(diǎn)，對傳統(tǒng)的激光行業(yè)產(chǎn)生巨大而積極的影響。

光纖激光器的現(xiàn)狀

　　光纖激光器有著眾多的應(yīng)用。例如，保偏光纖激光器是光纖陀螺的重要構(gòu)成部分，廣泛應(yīng)用于國防軍事科技上;通過腔內(nèi)色散補(bǔ)償?shù)姆椒▽?shí)現(xiàn)的被動(dòng)鎖模摻鉺光纖激光器，輸出飛秒保偏脈沖，作為種子光源，作用于光電探測器上。美軍也是充分評(píng)估了光纖激光器的優(yōu)勢，采納高功率光纖激光器作為激光武器選項(xiàng)之一，成為其各類激光武器的主戰(zhàn)光源。并且美軍也表現(xiàn)出了未來在光纖激光器方面加大投入的濃厚興趣。

　　類似于塊狀介質(zhì)固體激光器，光纖激光器的研究正朝超快、單頻、超高平均(峰值)功率、超連續(xù)等極限方向發(fā)展，另外還需要擴(kuò)展新的激光波段，拓寬激光器的可調(diào)諧范圍，而光纖激光器系統(tǒng)則還需要繼續(xù)小型化、智能化。目前尤以高功率雙包層光纖激光器的研究為焦點(diǎn)。 從高功率連續(xù)光纖激光向高平均功率、高峰值功率的脈沖光纖激光器發(fā)展是光纖激光器時(shí)下主要的研究方向。在許多應(yīng)用中，由于連續(xù)工作的光纖激光能提供的靶面功率密度較低而不能滿足要求，脈沖工作的光纖激光則能提供更高的功率密度，從而能滿足需求。

光纖激光器的發(fā)展趨勢

　　目前光纖激光器可實(shí)現(xiàn)800nm-2 100nm波段的激光輸出，Zda功率已達(dá)到萬瓦量級(jí)，應(yīng)用范圍也從光通信擴(kuò)展到激光加工、激光打標(biāo)、圖像顯示、生物工程、YL衛(wèi)生等領(lǐng)域。未來光纖激光器的發(fā)展趨勢將體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

　　1、光纖激光器本身性能的提高：

　　如何提高輸出功率和轉(zhuǎn)換效率，優(yōu)化光束質(zhì)量，縮短增益光纖長度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性并使其更加小巧緊湊將是未來光纖激光器領(lǐng)域研究的ZD。

　　2、新型光纖激光器的研制：

　　在時(shí)域方面，具有更小占空比的超短脈沖鎖模光纖激光器一直是激光領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。高功率飛秒量級(jí)脈沖光纖激光器一直是人們長期追求的目標(biāo)，該領(lǐng)域研究的突破不僅可以給光通信時(shí)分復(fù)用(OTDM)提供理想的光源，而且可以有效帶動(dòng)激光加工、激光打標(biāo)及激光加密等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　在頻域方面，寬帶輸出并可調(diào)諧的光纖激光器將成為研究熱點(diǎn)。近來一種采用ZEBLAN材料(Zr、Ba、La、Al、Nd)為激光介質(zhì)的非線性光纖激光器引起了人們的重視，該激光器具有相當(dāng)寬的帶寬和低損耗，可實(shí)現(xiàn)波長上轉(zhuǎn)換幾個(gè)波段，被專家譽(yù)為下一代通信材料。如能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)將會(huì)在激光打印和大屏幕顯示領(lǐng)域產(chǎn)生幾十億美元的市場。

　　光纖激光器的研究隨著光通信網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的飛速發(fā)展，可以預(yù)見將繼續(xù)不斷向廣度和深度方面推進(jìn)。光纖激光器必將在未來的光通信、軍事、工業(yè)加工、YL、光信息處理、激光印刷等領(lǐng)域中發(fā)揮更為重要的作用。